【題目】已知可逆反應CO + H2O(g) CO2 + H2 , 達到平衡時,K = ,K是常數(shù),只與溫度有關,與濃度無關。
(1)830K時,若起始時:c (CO) = 2 mol/L,c (H2O) = 3 mol/L,平衡時CO的轉化率為60%,水蒸氣的轉化率為;K值為。
(2)830K,若只將起始時c (H2O)改為6 mol/L,則水蒸氣的轉化率為。
(3)若830K時,起始濃度c (CO) = a mol/L,c (H2O) = b mol/L,H2的平衡濃度c (H2) = c mol/L。
①a、b、c之間的關系式是;
②當a = b時,a = c。
【答案】
(1)40%,1
(2)25%
(3)1,2
【解析】解:(1)設水蒸氣反應的濃度為xmol·L-1
CO + | H2O(g) CO2+H2 |
1 | 1 |
1.2mol·L-1 | xmol·L-1 |
x=1.2
所以水蒸氣的轉化率=1.2mol·L-1/3mol·L-1=40%;
CO + | H2O(g) | CO2 + | H2 | |
起始(mol/L) | 2 | 3 | 0 | 0 |
轉化(mol/L) | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
平衡(mol/L) | 0.8 | 1.8 | 1.2 | 1.2 |
平衡常數(shù)K=1.2mol·L-1×1.2mol·L-1/(0.8mol·L-1×1.8mol·L-1)=1
所以答案是:40%;1。
(2)設反應的水蒸氣的濃度為y.
CO+ | H2O(g) | CO2+ | H2 | |
起始(mol/L) | 2 | 6 | 0 | 0 |
轉化(mol/L) | y | y | y | y |
平衡(mol/L) | 2-y | 6-y | y | y |
K=y×y/((2-y)×(6-y)), 解得y=1.5mol·L-1,所以水蒸氣的轉化率為1.5mol·L-1/6mol·L-1=25%.
所以答案是:25%.
(3)
CO+ | H2O(g) | CO2+ | H2 | |
起始(mol/L) | a | b | 0 | 0 |
轉化(mol/L) | c | c | c | c |
平衡(mol/L) | a-c | b-c | c | c |
K=c×c/((a-c)×(b-c))=1
c2=(a-c)(b-c)
當a=b時,代入上式,得a=2c。
所以答案是:1;2。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層.科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2 , 化學方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)/molL﹣1 | 1.00×10﹣3 | 4.50×10﹣4 | 2.50×10﹣4 | 1.50×10﹣4 | 1.00×10﹣4 | 1.00×10﹣4 |
C(CO)/molL﹣1 | 3.60×10﹣3 | 3.05×10﹣3 | 2.85×10﹣3 | 2.75×10﹣3 | 2.70×10﹣3 | 2.70×10﹣3 |
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)若1molNO和1molCO的總能量比1molCO2和0.5molN2的總能量大,則上述反應的△H0(填寫“>”、“<”、“=”.)
(2)前2s內(nèi)的平均反應速率v(N2)= .
(3)計算4s時NO的轉化率 .
(4)下列措施能提高NO和CO轉變成CO2和N2的反應速率的是 .
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應體系的溫度
C.降低反應體系的溫度
D.縮小容器的體積
(5)研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率.為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中.
實驗編號 | T/℃ | NO初始濃度/molL﹣1 | CO初始濃度/molL﹣1 | 催化劑的比表面積/m2g﹣1 |
Ⅰ | 280 | 1.20×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
①請在上表格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù).
②請在給出的坐標圖中,畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,并標明各條曲線是實驗編號.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】無水AlCl3是一種重要的化工原料。某課外活動小組嘗試制取無水AlCl3并進行相關探究。
資料信息:無水AlCl3在178℃升華,極易潮解,遇到潮濕空氣會產(chǎn)生白色煙霧。
(探究一)無水AlCl3的實驗室制備
利用下圖裝置,用干燥、純凈的氯氣在加熱條件下與純鋁粉反應制取無水AlCl3。供選擇的藥品:①鋁粉②濃硫酸③稀鹽酸④飽和食鹽水⑤二氧化錳粉末⑥無水氯化鈣⑦稀硫酸⑧濃鹽酸⑨氫氧化鈉溶液。
(1)寫出裝置A發(fā)生的反應方程式__________。
(2)裝置E需用到上述供選藥品中的________(填數(shù)字序號),裝置F的作用是__________。
(3)寫出無水AlCl3遇到潮濕空氣發(fā)生反應的化學方程式__________。
(探究二)離子濃度對氯氣制備的影響
探究二氧化錳粉末和濃鹽酸的反應隨著鹽酸的濃度降低,反應會停止的原因:
(4)提出假設:假設1.Cl-濃度降低影響氯氣的生成;假設2.__________。
(5)設計實驗方案:(限選試劑:濃H2SO4、NaCl固體、MnO2固體、稀鹽酸)
步驟 | 實驗操作 | 預測現(xiàn)象和結論 |
① | 往不再產(chǎn)生氯氣的裝置中,加入_____繼續(xù)加熱 | 若有黃綠色氣體生成,則假設1成立 |
② | __________ | 若有黃綠色氣體生成,則假設2成立 |
(探究三)無水AlCl3的含量測定及結果分析
取D中反應后所得固體2.0g,與足量氫氧化鈉溶液反應,測定生成氣體的體積(體積均換算成標準狀況),重復測定三次,數(shù)據(jù)如下:
第一次實驗 | 第二次實驗 | 第三次實驗 | |
D中固體用量 | 2.0g | 2.0g | 2.0g |
氫氣的體積 | 334.5mL | 336.0mL | 337.5mL |
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算所得固體中無水AlCl3的質量分數(shù)_________。
(7)有人認為D中制得無水AlCl3的質量分數(shù)偏低,可能的一種原因是__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】綠色能源是指使用不會對環(huán)境造成污染的能源。下列屬于綠色能源的是
①太陽能、風能、石油 ④煤、木材、潮汐能
A. ①②③ B. ③④ C. ④ D. ①②⑥
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑,但使用過量會使人中毒。某學習小組針對亞硝酸鈉設計了如下實驗:
【制取NaNO2】
設計的制取裝置如下圖(夾持裝置略去):
該小組先查閱資料知:①2NO+Na2O2 =2NaNO2;2NO2+Na2O2 =2NaNO3;
②NO能被酸性高錳酸鉀氧化為NO3-,
(1)裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器名稱為_______________,裝置A中發(fā)生主要反應的離子方程式為_____________________________。
(2)裝置D的作用是_____________________________。
(3)若無裝置B,則進入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有_____________________________。
(4)甲同學檢查裝置氣密性后進行實驗,發(fā)現(xiàn)制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質。下列可以提高NaNO2純度的方案是____________(填字母)。
a.將B中的藥品換為堿石灰 b.將稀硝酸換為濃硝酸
C.實驗開始前通一段時間CO2 d.在裝置A、B之間增加盛有水的洗氣瓶
【測定制得樣品中NaNO2的含量】
(5)該實驗中需配制KMnO4標準溶液并酸化,應選擇_______(填化學式)來酸化KMnO4溶液。
(6)已知:在酸性溶液中,NO2-可將MnO4-還原為Mn2+。為測定樣品中亞硝酸鈉的含量,該小組稱取4.0 g樣品溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL溶液于錐形瓶中,用0.100 mol·L-1的酸性KMnO4 溶液進行滴定,消耗20.00 mL酸性KMnO4溶液。滴定過程中酸性KMnO4溶液的作用是_______________,所得樣品中NaNO2的質量分數(shù)為______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有一種膠體溶液,在電泳實驗中其膠粒向陰極移動,對這種膠體溶液分別進行下列處理,不發(fā)生凝聚的是 ( )
A.加硫酸鈉溶液B.加熱C.加硅酸膠體D.加氫氧化鐵膠體
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【題目】冶煉金屬一般有下列四種方法:①焦炭法;②水煤氣(或H2、CO)法;③活潑金屬置換法;④電解法。這四種方法在工業(yè)上均有應用。古代有:(Ⅰ)火燒孔雀石[主要成分是Cu2(OH)2CO3]煉銅;(Ⅱ)濕法煉銅,F(xiàn)代有:(Ⅲ)鋁熱法煉鉻;(Ⅳ)從光鹵石(主要成分是MgCl2)中煉鎂。下列分析不正確的是
A. ①用于(Ⅰ) B. ②用于(Ⅱ) C. ③用于(Ⅲ) D. ④用于(Ⅳ)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】甲醇可采用多種方法制備,其用途廣泛,是重要的化工原料。
Ⅰ.利用合成氣(CO、CO2、H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生反應如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
(1)反應①過程中能量變化如下圖所示,下列說法正確的是______________(填選項標號)。
A.①反應的△H=逆反應活化能-正反應活化能
B.把1molCO(g)和2molH2(g)充入密閉容器中充分反應,達平衡時放出的熱量為91kJ
C.從圖中信息可知加入催化劑能改變反應歷程和熱效應
D.相同條件下,CO(g)和H2(g)反應生成1mol液態(tài)CH3OH放出的熱量大于91kJ
(2)現(xiàn)利用①和②兩個反應合成CH3OH,已知CO可使反應的催化劑壽命下降。
若氫碳比表示為f= [(n(H2)-n(CO2)]/[(n(CO)-n(CO2)],則理論上f=______________時,原料氣的利用率最高。但生產(chǎn)中往往采用略高于該值的氫碳比,理由是:______________________________。
Ⅱ.甲醇可用于制取甲酸甲酯,其反應方程式為:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)△H<0。科研人員的部分研究結果如下:
(3)從反應壓強對甲醇轉化率的影響“效率”圖和生產(chǎn)成本角度分析,工業(yè)制取甲酸甲酯應選擇的最佳壓強是______________________(填“3.5×106Pa”“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
(4)實際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是_______________________________________。
Ⅲ.甲醇還可以用于合成二甲醚,發(fā)生的反應為2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
己知該反應在某溫度下的平衡常數(shù)為900,此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應到某時刻測得各組分濃度如下:
物質 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
濃度(mol/L) | 1.25 | 0.9 | 0.9 |
(5)比較此時正、逆反應速率的大。v正___________v逆(填“>“<”或“=”)。
(6)若加入CH3OH后,經(jīng)6min反應達到平衡,則該時間內(nèi)平均反應速率v(CH3OH)=___________mol/(L·min)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是 ( )
A. 原子晶體中,共價鍵的鍵能越大,熔沸點越高
B. 分子晶體中,分子間作用力越大,該分子越穩(wěn)定
C. 金屬陽離子只能與陰離子構成晶體
D. 正四面體構型的分子中,鍵角一定為109°28′
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